浮球液位控制改造研究论文(李勇)
合理利用浮球液位开关和超声波液位计控制水泵
当液位 下降至 ３ ＃浮 球 液 位 开 关 以下 时 ，关 １台进 水 泵
（ ２台 ） 开 ；
当液位 下降至 ２ ＃浮 球 液 位 开 关 以 下 时 ， 关 １台进 水 泵
（ １台 ） 开 ：
安 、 王 庙 等 泵 站 的 水 泵 自动 控 制 方 式 即采 用 这 种 控 制 方 法 。 周
１ 浮球 液 位 开 关 控 制原 理
现 以 我 司 为 例 介 绍 浮 球 开 关 的 典 型 应 用 事 例 。 进 水 泵 前 的 污 水 池设 有 ６个 浮 球 液 位 开 关 ， 成 ２组 ， 号送 至 可 编 程 分 信
当液位下降至 １ ＃浮球 液 位 开 关 以下 时 ，进 水 泵 全 关 ， 并
池 底
且 在 实 际 运 行 巾 当浮 球 出 现 故 障 ，要 解 决 和修 复 已 出现 的 问
图 １ 浮 球 液 位 开 关 控 制 原 理 题 ， 能 等 待 停 泵 时 进行 。不 但 影 响 生 产 且 沉 淀 污 泥产 生 的危 只
开泵的控制过程为 ： 当液位低于 ｌ ＃浮 球 液 位 开 关 时 ，将 发 出低 液 位 报 警 信
（ ） 据 原 设 计 思 路 和 图 １所 示 尺 寸 ， 以将 原 Ｐ Ｃ 程 Ｉ １根 可 Ｌ 孚
高液位报警信号。 为 防 止 进 水 泵 频 繁 开使 用
我 公 司 各 泵 站 的 池 壁 上 为 监 视 水 位 而 装 了 １个 超 声 波 液
当液位高于 ４ ＃浮 球 液 位 开 关 时 ， ３台进 水 泵 ； 开
位计 ， ５ 存 ａ的正 式 运 行 中 一 直 处 于 良好 的 状 态 ， 精 度 较 高 ， 且
制 无法 完成 ， 自动 控 制 形 同 虚设 。如 果 在 设 计 中 注 意 到这 个 问 题 ． 工 时将 浮球 的 电 缆 绑 在 一 根 钢 管 上 ． 留 一 小 段 能 自由 施 仅
巧制浮子液位开关在给排水中的应用探讨
巧制浮子液位开关在给排水中的应用探讨发布时间：2023-02-07T03:57:44.500Z 来源：《福光技术》2023年1期作者：文/徐红军赵新化赵超臧健李芹[导读] 在各自的浮筒内上下浮动推动外接行程开关和接近开关产生的控制信号来启动继电器输出信号去控制水泵启停及报警。
如图A江苏省宿迁市市区河道管理中心摘要：作为给排水的主要设备，水泵在泵站中起着至关重要的作用，它的控制模式目前可分为手动和自动两种。
为了减轻运行管理人员的工作强度以及提高自动化的运用程度。
根据浮球在水中上浮的原理，自制浮子液位开关，进行启停水泵与水位高低报警的研究。
经过长期试验，取得了一定的成果，在泵站运行过程中该系统不仅可以提供水位高低预警信号，还同时提供启停水泵信号，保障了泵站运行安全。
本文从自动控制水泵启停与报警的工作原理出发，深入阐述了浮子液位开关在泵站水泵及水位报警中的作用。
关键词：浮子液位开关工作原理；启停水泵；监测；报警；软启动器；变频器[Abstract]：As the main equipment of water supply and drainage，the pump plays a vital role in the pump station，its control mode can be divided into manual and automatic two kinds. In order to reduce the working intensity of operation management personnel and improve the application degree of automation. According to the principle of floating ball floating in water，self-made float level switch，start stop pump and water level alarm research. After long-term TEST，CERTAIN results have been obtained. The system can provide early warning signal of water level during the operation of the pump station，and prompt the staff when it automatically starts and stops，which ensures the operation safety of the pump station. Starting from the working principle of automatic control of water pump start-stop and alarm，the function of float level switch in water pump and water level alarm of pump station is expounded in this paper.[Keywords]：Working principle of float level switch，start and stop water pump，monitoring，alarm，soft starter，frequency converter.一、引言目前多数无人值守的泵站自动启停水泵大部分都是采用浮球开关来控制的，因该产品价格便宜，易于购买，但他的使用有两个缺陷：一是受到水的浮动容易产生漂移，造成浮球导线与水泵控制电缆互相缠绕在一起难以分开，至使水位上升到启泵位置时有时都难以启泵；二是时间长了容易损坏。
浮球液位计的改进与功能扩展
浮球液位计的改进与功能扩展浮球液位计主要由磁浮球、传感器、变送器三部分组成。
当磁浮球随液位变化、沿导杆而上下浮动时、浮球内的磁钢吸合传感器内相应位置上的干簧管，使传感器的总电阻（或电压）发生变化，再由变送器将变化后的电阻（或电压）信号转换成4-20mA的电流信号输出，可现场显示液位的百分比、4-20mA电流及液位值，远传供给控制室可实现液位的自动检测、控制和记录。
该液位计适用于各类常压和承压容器内介质液位的测量，尤其对于地下贮槽、贮罐的液位测量最为理想。
一般目前我们所生产与应用都是这类产品。
我们在现场碰到了一些除此以外的问题。
一、介质温度在130-150度之间在这里我们需要考虑的有以下几个问题；磁钢问题，电阻温漂问题，干簧管的使用温度问题。
磁钢在高温下使用目前已能介决，我们不在此细说。
电阻的温漂问题只要使用同一批号质量有保证的金属膜电阻也是可解决的。
唯一干簧管的使用温度范围在目前国外品牌干簧管使用温度大都在-25-125度之间，很多企业为了降低成本使用了一些国内生产的干簧管，它们的使用温度还要低。
这个问题上我们采用了二个措施：1.选用更高质量的干簧管使用温度达150度2.采用夹套导杆，在二个导杆之间抽成真空以产生更好的隔热，保证浮球液位计的正常使用而且维修方便。
二、在输出4-20mA之外增加开关量输出用户出于安全性方面的考虑增加可靠性，以往在二次仪表中接受4-20mA输入同时在二次仪表上设定上下限输出，这样液位计在信号传输过程中万一有问题就不能正常使用。
我们在仪表制作过程中增加了开关信号的输出，同时这个开关信号是带自保持功能，二个输出是隔离的，相互之间没有影响。
三、自校正功能平时调试液位计输出总是把球打到下面输出4mA，打到顶部输出20mA，但在一些有毒有害危险品的贮罐中就不方便拿出来校正了。
我们设计了一种自校正开关。
这种开关有二档：工作状态/校正状态。
工作状态液位计正常工作，如果空罐状态，我们就可校正零液位，这时输出为4mA，我们把开关打到校正状态此时液位计应输出20mA。
浮球液位控制改造
日期:CATALOGUE 目录•项目背景与目的•改造方案设计•改造实施过程•改造效果评估与总结•参考文献项目背景与目的01现有的浮球液位控制系统存在一定的不足，如液位测量不准确、控制不稳定等。
改造的目的是为了提高浮球液位控制系统的性能，使其更加适应复杂多变的工业生产环境。
浮球液位控制改造的背景提高液位测量和控制精度，减少液位波动和误差。
增强系统的稳定性和可靠性，降低故障率和维护成本。
优化系统结构和配置，提高生产效率和产品质量。
目标：将浮球液位控制系统改造为更加高效、准确、可靠的系统，提高生产效率和产品质量。
计划对现有设备进行全面评估和分析，确定改造方案和具体实施步骤。
采购和准备改造所需的设备和材料，包括新的浮球、传感器、控制器等。
实施改造，包括设备安装、线路连接、调试等。
对改造后的系统进行测试和验收，确保达到预期目标和效果。
改造方案设计02方案一采用新型的电子浮球液位开关，具有高精度、稳定性好、易于维护的特点，但成本较高。
对原有机械式浮球液位控制器进行改造，增加电动调节阀和传感器，提高控制精度和稳定性，但改造工作量大，成本相对较低。
采用无线远程液位监控系统，能够实现远程监控和调节，但需要铺设无线网和增加设备成本。
方案一和方案三在控制精度和维护方面具有优势，但成本较高；方案二在改造费用和时间上较为经济，但工作量大。
根据实际情况选择方案二进行改造。
方案二方案三方案比较方案选择与比较对原有机械式浮球液位控制器进行拆除，保留部分管路和支架。
流程一安装电动调节阀和传感器，并与原有管路进行连接。
流程二连接电源和信号线，调试传感器和电动调节阀的工作状态。
流程三进行系统调试和优化，确保控制精度和稳定性达到要求。
流程四改造的具体流程设计技术难点一由于原有管路的不规则性和安装空间限制，管路连接和支架安装存在一定难度。
解决方案：根据实际情况对管路进行优化和改造，采用耐压、耐高温的材质，确保管路连接牢固、密封性好。
技术难点二传感器和电动调节阀的安装位置和角度需要精确调整，以确保液位控制的准确性和稳定性。
侧装浮球液位开关工作原理
侧装浮球液位开关工作原理侧装浮球液位开关，这东西啊，听起来挺高大上的，其实说穿了，它就是利用了个液体浮力的原理，跟咱们小时候玩的那个水上漂的鸭子玩具差不多一个意思。
那天，老王来找我，眉头紧锁，说工厂里的液位控制老是出问题，问我有没有啥好主意。
我一拍大腿，说：“这还不简单，上个侧装浮球液位开关不就得了！”老王一脸疑惑，问我那玩意儿到底是个啥玩意儿。
我就给他解释，侧装浮球液位开关啊，它里头有个浮球，这东西可聪明了，知道液体浮力是怎么回事。
当液体往上涨，浮球也跟着往上升；液体往下降，浮球也就跟着往下降。
浮球一动，它就带动了个小机关，这机关里头有磁铁，磁铁一靠近，接线盒里的磁簧开关就“咔嚓”一声，要么接通，要么断开，跟咱们家里的电灯开关似的，只不过它这个是自动的。
老王一听，眉头舒展了不少，但还是有点不放心，问我这玩意儿到底靠不靠谱。
我说：“你放心，这东西结构简单，原理清晰，运作起来可靠着呢。
你想啊，浮球在液体里头，没有啥机械连接件，全靠磁力运作，这能有啥问题？”老王听了，嘿嘿一笑，说：“听你这么一说，我心里踏实多了。
你赶紧给我整几个来，我这生产线可不能老是出问题。
”于是，我就给老王推荐了几款侧装浮球液位开关，什么ψ41、ψ50、ψ75的，规格还挺多。
老王说：“我就要那个ψ50的，看着挺合适。
”过了几天，老王来找我，一脸喜色，说那侧装浮球液位开关果然好使，生产线上的液位控制稳定多了，再也没有出过啥岔子。
他拍了拍我的肩膀，说：“老刘啊，你这招可真够绝的，以后有啥问题，还得找你。
”我哈哈一笑，说：“那是自然，咱们可是老朋友了，能帮上忙的地方，我自然得帮。
”其实啊，这侧装浮球液位开关的工作原理，说起来也简单，就是利用浮球在液体中的浮力，带动磁铁运动，从而控制开关的接通或断开。
别看它结构简单，可它在实际应用中，却能发挥巨大的作用，真是让人不得不感叹，这世界上，有时候越是简单的东西，往往越是可靠。
浮球液位控制改造研究李勇
文献5
THANKS
谢谢您的观看
浮球液位控制器的优缺点
03
浮球液位控制改造方案
改造目标
提高浮球液位控制的精度和稳定性，减少误报和漏报，同时降低维护成本。
改造方案
采用先进的浮球传感器和控制系统，对现有设备进行升级和优化。
改造目标与方案
改造实施过程
收集相关数据和资料，对现有设备进行评估和分析。
前期调研
设计方案
采购与安装
培训与交接
02
浮球液位控制原理
液位控制系统是一种用于控制液体在容器中的高度的系统。它可以是自动的，也可以是手动的。
液位控制系统的定义
液位控制系统被广泛应用于各种场合，如化工、石油、食品、制药等行业。
液位控制系统的应用
液位控制概述
浮球液位控制器的组成
浮球液位控制器由浮球、感应器、控制器和执行器等组成。
浮球液位控制器的工作原理
研究背景与意义
研究目的：通过对浮球液位控制系统的结构和工作原理进行分析。找出影响其性能的关键因素。提出改进方案。提高浮球液位控制的精度和稳定性。降低故障率
研究内容
浮球液位控制系统的工作原理和结构特点
影响浮球液位控制性能的关键因素分析
改进方案的提出和实施
实验验证及结果分析
研究目的与内容
研究方法与思路
结果展示
通过图表和图像的方式展示数据分析结果，如液位高度与时间的关系图、水泵开关状态与液位高度的关系图等。同时，对实验结果进行评估，分析优缺点，并提出改进方案。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数据分析与结果展示
05
结论与展望
1
研究成果总结
2
3
对浮球液位控制原理进行了深入分析，并对其工作机制进行了详细阐述。
液位控制系统的设计与研究毕业设计(论文)
毕业设计(论文)题目名称液位控制系统的设计与研究系别电气信息工程系专业/班级学生学号指导教师（职称）摘要本文设计的基于单片机的液位监控系统是一种利用超声波技术、电子技术、电磁开关技术相结合来实现非接触式液位测量和控制系统，能够在某些特定场合或环境比较恶劣的情况下使用，在工业监测和控制等方面得到了广泛应用。
近些年来，工业水平的不断发展对液位测量的精度、广度和抗干扰性提出了越来越高的要求，超声波测距技术本身也在不断的完善和发展，测距仪更趋向小型化和智能化，逐步实现了高精确度、高可靠性、安全性和多功能化。
本设计的主要任务是以单片机为主控制器，开发一个基于单片机的液位监控系统，可测量并显示液位，还可以通过单片机控制把液位限定在某一范围内，在单片机控制失效的情况下发出报警信号，提醒工作人员进行手动控制。
研究内容包括超声波测距的基本原理与方法、精度影响因素的分析与解决办法、单片机对阀门的控制方法、监控系统的整体方案设计、硬件设计、软件流程设计等。
设计完成之后提供一套可以使用的超声波测距仪，测量范围和测量精度满足一般工业应用需要。
设计完成之后应提供一套可以用于一般工业生产的液位监控系统。
通过毕业设计的整个过程，可以综合运用传感器、单片机、电子电路和程序设计方面的知识，锻炼和提高动手能力、参与科研工作的能力。
关键词：单片机；超声波；测距；液位监控AbstractThe monolithic machine-based liquid place supervisory control system the main body of a book is designed has been that one kind of the contact-type liquid making use of the ultrasonic technology , electron technology , electromagnetism switch technology to realize combining with coming each other place measures and controls system , has been able to be put into use under some specially appointed occasion or environment is comparatively very bad situation , has got extensive use in the field of industry monitoring and controlling and so on. Horizontal uninterrupted growth of industry has brought forward the more and more high request to accuracy , extent and anti-interference sex that the liquid place measures in recent year, self can't be in the ultrasonic distance measurement technology perfect ceaseless and developed, the range finder is incline to minaturized and intellectualized , step by step have realized high precision , high reliability , security and multifunctional-rization.This design's primary mission is by the monolithic integrated circuit primarily controller, develops one based on monolithic integrated circuit's fluid position supervisory system, measurable quantity and disclosing solution position, but may also through the monolithic integrated circuit control the fluid position define that in some scope, the situation which expires in the monolithic integrated circuit control after-crops the alarm, the reminder staff carries on the hand control. Research content including ultrasonic ranging's basic principle and method, precision influencing factor analysis and solution, monolithic integrated circuit to valve control method, supervisory system's overall plan design, hardware design, software flow design and so on. After the design completes, provides the ultrasonic wave distance gauge which a set may use, the measuring range and the measuring accuracy meet the general industrial application needs. After the design completes, should provide a set to be possible to use in the general industrial production the fluid position supervisory system. Through graduation project's entire process, may synthesize the utilization sensor, the monolithic integrated circuit, the electronic circuit and the programming aspect knowledge, the exercise and enhancement beginning ability, participation scientific effort ability.Keywords：Monolithic machine ；Ultrasonic ；Distance measurement ；The place monitors liquid目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论....................................................... - 1 -1.1课题的提出和意义........................................ - 1 -1.1.1 课题的提出........................................ - 1 -1.1.2 课题意义.......................................... - 1 -1.2 国内外液位监测技术的发展现状........................... - 1 -1.3 国内外超声波测距方面的研究现状......................... - 2 -1.4 本文的主要内容......................................... - 3 -2 超声波液位测量的理论基础..................................... - 4 -2.1 超声波的定义........................................... - 4 -2.2 超声波的物理特性....................................... - 4 -2.2.1 超声波的类型...................................... - 4 -2.2.2 超声波的传播...................................... - 4 -2.3 超声波液位测量原理..................................... - 4 -2.4 超声波测距原理......................................... - 5 -2.4.1 超声波回波检测法.................................. - 5 -2.4.2 发射脉冲波形...................................... - 5 -2.4.3 超声波渡越时间的计量方法分析...................... - 6 -2.5 超声波接收发射装置.................................. - 6 -3 超声波液位监控系统硬件设计................................... - 8 -3.1 系统总体方案设计....................................... - 8 -3.2 超声波测距系统的硬件设计............................... - 8 -3.2.1 超声波频率的选择.................................. - 8 -3.2.2 单双探头的选择.................................... - 9 -3.2.3 超声波发射电路.................................... - 9 -3.2.4 超声波的接收和处理单元........................... - 12 -3.2.5 温度补偿单元..................................... - 15 -3.2.6 显示电路设计..................................... - 18 -3.2.7 键盘电路设计..................................... - 19 -3.2.8 电磁阀控制电路设计............................... - 19 -3.2.9 报警电路设计..................................... - 20 -3.2.10 系统控制单元.................................... - 20 -3.3 电源电路的设计........................................ - 22 -3.3.1 直流稳压电源的组成............................... - 22 -3.3.2 直流稳压电源的分类............................... - 22 -3.3.3 系统供电电源的设计............................... - 23 -3.4 液位监控系统的软件设计................................ - 24 -3.4.1 系统软件总体想................................... - 24 -3.4.2 主程序流程设计................................... - 24 -3.4.3 测温子程序设计................................... - 25 -3.4.4 按键子程序设计................................... - 28 -3.4.5 显示子程序设计................................... - 28 -3.5 抗干扰设计............................................ - 30 -4 超声波测液位的误差分析...................................... - 32 -4.1 环境对测量的影响...................................... - 32 -4.1.1 温度对声速的影响................................. - 32 -4.1.2 湿度对超声波衰减程度的影响....................... - 33 -4.2 仪器电路对测量的影响.................................. - 33 -4.2.1 硬件电路引起的时间误差及修正..................... - 33 -4.2.2 触发时间引起的误差............................... - 34 - 参考文献...................................................... - 36 - 结束语........................................................ - 37 - 致谢......................................................... - 38 - 附图1 ........................................................ - 39 - 附图2 ........................................................ - 40 -1 绪论1.1课题的提出和意义1.1.1 课题的提出在日常生产和生活中常遇到液位的监测问题。
液位浮球阀工作原理
液位浮球阀工作原理
液位浮球阀是一种通过控制液位高低来实现开关控制的阀门。
该阀门由阀体、阀盖、浮球和阀芯组成。
当液位低于设定值时，浮球下沉，阀芯关闭阀门，阻止流体通过；当液位高于设定值时，浮球上浮，阀芯打开阀门，使流体通过。
具体工作原理如下：
1. 当液位低于设定值时，浮球下沉，浮球通过悬挂在阀体上的杆与阀芯相连。
浮球下沉会带动杆和阀芯向下移动，使阀门关闭，流体无法通过阀门。
2. 阀芯关闭后，流体无法继续通过阀门，液位不再下降。
3. 当液位高于设定值时，浮球上浮，浮球通过杆和阀芯相连。
浮球上浮会带动杆和阀芯向上移动，使阀门打开，允许流体通过阀门。
4. 阀芯打开后，流体可以流过阀门，液位继续上升。
5. 当液位回落至设定值以下时，浮球再次下沉，重复上述工作循环。
液位浮球阀的工作原理简单而可靠，通过控制液位实现自动开关，广泛应用于各种工业领域的液体控制系统中。
钾肥生产中浮选装置液位控制改进
设备运维钾肥生产中浮选装置液位控制改进杨增仁李有廉陈晓明（青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司，青海格尔木816000）摘要：矿物表面存在疏水性与亲水性的差别。
而所谓浮选，就是利用其差别进行矿石加工，采用浮选药剂对矿物表面的疏水性进行调整，对矿物的浮选加以控制。
文章谨就钾肥生产中浮选装置液位控制的改进加以探讨，首先阐述当前钾肥尾盐排放控制方面的缺陷，进而讨论几种有效的液位控制方法，探讨浮选装置液位控制的优化与改进。
关键词：钾肥生产；浮选装置；液位控制无机盐矿石原料通常含有大量杂质，如果不对这些杂质进行处理，则会导致生产原料的增加与消耗，会导致设备的利用效率下降，影响矿物材料的综合利用效果。
在这种情况下，高效的泡沫浮选方法得以发明，这种方法的应用，可以很好地对泡沫的气、液界面加以利用，以更好地实现矿物分离，但目前的常用的尾盐排放控制存在一定缺陷。
1浮选机液位对尾盐排放量控制的缺陷钾肥的生产主要是从盐湖卤水中进行氯化钾的提取，为了提高钾肥生产速度，降低对于国外钾肥市场的以来，对国内钾肥供需矛盾加以缓解，目前钾肥生产已经成为我国重点关注项目。
钾肥的生产过程中，所产生的尾盐排放较大，则会对后续生产工序造成较大影响，而以往采用浮选机液位进行尾盐排放进行控制的过程中，容易出现尾盐控制不够合理的现象，从而影响钾肥生产进程。
另外，以往钾肥生产中，以人工对浮选尾盐的液位情况进行观测，对尾盐泵变频器加以调节，当液位产生较大波动时，难以实现自动联锁，为此可以采用更加先进的浮选液位控制方法，以期提高尾盐排放量的控制效果。
2浮选液位控制方法2.1雷达液位计浮选液位控制过程中，雷达液位计的应用较为常见，该系统是对液位进行检测的常见仪器，雷达液位计的应用原理在于，其天线采用波束形式进行电磁波信号的发射，其发射波经过测试目标表面的反射形成反射波，由雷达液位计的天线进行接收，利用超声采样的方式对发射及反射波束中的每个信息点进行采集。
浮球液位控制器原理
浮球液位控制器原理
浮球液位控制器是一种常用的液位控制装置，它通过浮球的浮
沉来实现对液位的监测和控制。
其原理简单而有效，下面我们来详
细介绍一下浮球液位控制器的工作原理。
首先，浮球液位控制器由浮球、传感器、控制阀等部件组成。
当液位上升时，浮球随之上升；当液位下降时，浮球也随之下降。
传感器通过监测浮球的位置来实时获取液位信息，然后传输给控制
阀进行相应的调节。
其次，浮球液位控制器的工作原理是基于阿基米德原理的。
根
据阿基米德原理，当一个物体浸没在液体中时，所受的浮力等于所
排开的液体的重量。
因此，浮球的浮沉可以反映出液体的液位高低。
另外，浮球液位控制器通过传感器实时监测浮球位置，将浮球
位置信息转化为电信号，并传输给控制阀。
控制阀根据接收到的信号，来控制液体的流入和流出，从而实现对液位的稳定控制。
此外，浮球液位控制器还可以根据需要进行智能化设计，加入
温度、压力等传感器，实现对多参数的监测和控制。
这样可以更加
全面地了解液体的状态，提高控制的精准度和稳定性。
总的来说，浮球液位控制器是一种简单而有效的液位控制装置，其原理基于阿基米德原理，通过浮球的浮沉来实现对液位的监测和
控制。
同时，通过传感器和控制阀的配合，可以实现对液位的稳定
控制，甚至实现多参数的智能监测和控制。
浮球液位控制器在工业
生产和生活中有着广泛的应用，为液位控制提供了一种简单而可靠
的解决方案。
浮球液位控制器在西固煤业的应用
④ 将 电 缆 线 的 另 一 头 直 接 连 接 到
Ｂ Ｄ ８Ｚ Ｑ 一 ０ 真空开关的控制接线盒中， 连接 时尽量避免使用 电缆中间接头 ， 若不得 已 而必须有接头时 ， 绝不可将 电缆接线盒浸
明显降低 ，自动排水 不能取得 良好 的效 果 。所 以排水深度最好控制在 ０ — ． ． ５ｍ ４ ６
２１ ．
２
２８ 。
２ ． ５
３ ． ５
３
４２ ．
４
５６ ．
浮球 液 位控制 器在 西 固煤 业 的应 用
２ ９
⑥ Ｈ — ５ 浮球控 制器 的性 能特 Ｔ Ｍ１ 型
点 。Ｈ — ５型 浮球 控制 器是 一个 可 以 自 Ｔ Ｍ１
度０ Ｏ ， ８ 。 控制范围 ０ ～ ． ． ５ ｍ，工作 寿 ４ ６
常开接点 闭合。当水位下降时 ， 浮球下降
１ 原排水 系统存在 的 问题
（ ） 个 排水 点 ， 线距 离 长 ３６ｍ。 １七 路 ７０
安排 水泵 工人员 多达七 人 。
至 ４ 。左右时 ， ５ 浮球又向下滚动， 常开
接 点打 开 。
（ ） 制 电缆 使用 矿用阻燃性 ３ ３控 ×１ ５
浮球 液位 控制 器在 西 固煤 业 的应 用
２ ７
浮 球 液 位 控 制 器 在 西 固 煤 业 的 应 用
西 固煤 业 杨 中敏
摘 要 西 固煤 业在 总 回风 巷 中使 用 的 ＨＴ— １ Ｍ ５型 浮球 式液 位 控 制 系统 ．通 过 分 析 比较 新 老
排 水 系统 的优 缺 点 ． 绍 了新 自动排 水 系统 的 结 构 和 工作 原理 。 介
方法
（） １控制器选择浙江振达防爆 电气有
浮球液位控制装置[实用新型专利]
![浮球液位控制装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9d47d3955acfa1c7aa00ccf1.png)
专利名称：浮球液位控制装置专利类型：实用新型专利
发明人：罗勇
申请号：CN201320411428.6申请日：20130711
公开号：CN203444346U
公开日：
20140219
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种家用水箱自动加水的浮球液位控制装置，包括底座、电磁铁、弹簧、触点、摇臂、浮球导杆机构。
其中，电磁铁、弹簧和触点安装在底座和摇臂之间，浮球导杆机构由导杆套、上限位点、通心浮球、下限位点和导杆组成，导杆套固定在底座的下方，导杆穿过导杆套与摇臂活动连接，导杆上设有上限位点和下限位点，通心浮球穿在导杆上，并随液面漂浮在上限位点和下限位点之间。
本实用新型结构简单、可靠性高、安装方便，无需对水箱进行改动，省电省水，真正实现了无人值守的效果。
申请人：罗勇
地址：412002 湖南省株洲市215信箱车队
国籍：CN
代理机构：株洲市奇美专利商标事务所
代理人：肖美哲
更多信息请下载全文后查看。
基于浮力式液位计的液体流量控制系统研究
基于浮力式液位计的液体流量控制系统研究摘要：液体流量控制在工业生产和实验室等领域中起着至关重要的作用。
本研究旨在通过设计和实现一个基于浮力式液位计的液体流量控制系统，实现对液体流量的准确监测和控制。
首先，我们介绍了液体流量控制的重要性和现有方法的局限性。
然后，详细介绍了基于浮力式液位计原理的液体流量控制系统的设计和实现过程。
该系统通过测量液位的变化来计算液体的流量，并通过控制阀门来实现流量的调节。
最后，我们进行了系统的实验验证，并对实验结果进行了分析和讨论。
实验结果表明，该系统具有良好的流量控制性能，能够满足工业生产和实验室等领域的需求。
1. 引言液体流量控制在工业生产和实验室等领域中被广泛应用，对于保证生产过程的稳定性和实验结果的准确性至关重要。
目前市场上存在各种各样的液体流量控制设备，例如流量计、液位计等。
然而，现有方法在准确性、灵活性和成本等方面存在一些问题。
因此，研究和开发一种基于浮力式液位计的液体流量控制系统具有重要的意义。
2. 液体流量控制的重要性和现有方法的局限性液体流量控制对于工业生产和实验室等领域起着至关重要的作用。
准确的流量控制可以保证生产过程的稳定性，提高产品质量，并节约能源和原材料的使用。
然而，现有的流量控制方法存在一些局限性。
首先，传统的流量计往往需要在管道中插入传感器，这会对流体的流动产生一定的干扰，影响流量测量的准确性。
其次，传统的流量控制方法对液体的粘度和温度等因素非常敏感，这限制了其在某些特殊环境下的应用。
此外，现有的流量控制设备通常较为复杂，安装和维护成本较高，并且对于不同流体的适用性有一定的局限性。
3. 基于浮力式液位计原理的液体流量控制系统设计与实现基于浮力式液位计原理的液体流量控制系统能够克服传统方法的局限性，具有较好的适用性和准确性。
该系统通过浮力式液位计测量液体的液位变化，并根据液位的变化来计算液体的流量。
然后，通过控制阀门的开闭程度来调节流量。
首先，我们根据液体的性质和流动特点选择了合适的浮力式液位计。
污水外排池液位控制改进案例分享
关于污水外排池液位控制改进案例分享一、问题描述污水外排池浮球液位控制器，故障维修频率高。
再者，时间推移，浮球液位控制器精度受损，导致其被控外排电机启停频繁，严重影响电机寿命。
泵的故障将带来其他一系列问题：1、直接影响废水处理，影响生产；2、外排水回流于涂装废水收集池，二次处理耗费人力、物力；3、控制不当，有冒池风险。
维修记录：2021年6月23日浮球液位开关故障更换2021年7月18日浮球液位开关故障更换二、原因分析后期改造的外排池，当蓄水池液位较低时，外排水流量大，加之采样池与蓄水池地势差，水面波动过大，单浮球控制精度误差大导致启停信号频繁。
图1在线检测房外排池三、改进方案及可行性方案分析：外排泵功率为4KW，结合现场电气回路条件。
综合判断，采用两只浮球控制器串联并配合交流接触器，进而控制三相电动机给外排池排水。
本次浮球控制器采用伊莱科EM15型控制器，利用浮球在液体中的上升或下降，接通球体内部的重力开关，再由浮球内部接通或断开的触点开关去控制相关电器设备。
该控制器具有自动调节、易于操作、便于安装、安全可靠、无毒环保等特点，并对污水有抵抗作用，符合现场工艺控制。
现场应用：配合交流接触器，控制三相电动机给外排池排水。
外排池液位上升到设定高度（一只浮球控制）时，浮球控制器内部重力开关高位接通，接触器线圈得电吸合，水泵开始抽水；当液位下降到设定高度（另一只浮球控制）时，浮球控制器内部重力开关低位断开，接触器线圈失电释放，水泵停止抽水。
如此循环。
图2EM15浮球控制器接线说明图3现场浮球控制器安装示意图四、总结1、自方案改进一来，外排池自动排水稳定、可靠；2、浮球控制器故障减少，控制稳定，电机安全得到了保障；3、提高了污水处理效率，节能降耗，减少了成本，得到了业主好评。
浮力式液位计的自适应控制策略研究
浮力式液位计的自适应控制策略研究摘要：浮力式液位计是一种常用的液位测量设备，被广泛应用于工业生产过程中的液位监测和控制。
然而，受到工艺参数变化和环境扰动等因素的影响，浮力式液位计所测得的液位信号常常存在误差。
因此，研究自适应控制策略，提高浮力式液位计的测量精度和稳定性具有重要意义。
本文通过对浮力式液位计的原理及控制策略的研究，总结了目前常用的自适应控制方法，并分析了其应用效果及存在的问题。
同时，提出了一种改进的自适应控制策略，通过建立液位模型和设计自适应控制器来实现对测量误差的补偿，以提高浮力式液位计的测量精度和稳定性。
关键词：浮力式液位计、自适应控制、测量精度、液位模型1.引言浮力式液位计作为一种应用广泛的液位测量设备，被广泛应用于石油、化工、电力等工业领域的液位监测和控制。
然而，由于工艺参数的变化、介质密度的变化以及环境扰动等因素的影响，浮力式液位计所测得的液位信号常常存在误差，影响了测量精度和控制稳定性。
因此，研究自适应控制技术，提高浮力式液位计的测量精度和控制性能，具有重要的工程应用价值。
2.浮力式液位计原理及控制策略研究2.1 浮力式液位计原理浮力式液位计原理是基于阿基米德定律，利用浸入液体中的浮子的浮力来测量液体的液位。
浮子的浮力与液体的体积成正比，液位的变化会导致浮子浮力的变化，从而反映出液位的变化。
通过浮子和传感器之间的机械系统的连接，可以将液位的变化转化为传感器所能接收到的电信号。
2.2 浮力式液位计的传统控制策略传统的浮力式液位计通常采用PID控制策略来实现对液位的测量和控制。
PID 控制器根据液位偏差来调节输出信号，使得液位保持在给定的目标值附近。
然而，由于PID控制器无法对工艺参数的变化和环境扰动进行及时的补偿，导致液位的测量误差较大，控制性能较差。
3.自适应控制策略综述自适应控制策略可以根据系统的实际情况和参数的变化动态地调整控制参数，以优化控制性能。
根据液位测量系统的特点和需求，目前常用的自适应控制策略主要包括模型参考自适应控制、自适应滑模控制和神经网络控制等。
浮球液位控制改造研究论文(李勇)
浮球液位控制装置改进研究单位：玉溪矿业有限公司大红山铜矿作者：李勇前言浮球液位控制装置实际上是应用较成熟的对液位调节起到控制作用的集成控制系统，也是矿山大量使用的较为普遍的液位控制装置，近年来液位控制系统取得了很大的进步，出现了许多新型的液位控制仪，如超生波液位计、雷达液位计、光电液位开关等，这些控制的出现大大提高了控制系统的精度，实现了控制系统的多样性。
随着科学技术的不断提高，人们对液位控制系统的要求也越来越高，特别是高精度、人性化的液位控制系统是国内液位控制系统发展的必然趋势，也是矿山发展的必要条件。
上述产品在现场使用的过程中，也会出现多种问题。
如测量不准确、信号不稳定、受现场环境限制等情况，无法合理充分的发挥出其应该的水平。
本文就阐述了我厂根据实际情况，应用现有的设备进行升级改造的浮球液位控制系统，主要目的是为了确保浮球液位装置的稳定性，有效挺高浮球液位装置的利用效率，，通过本次的设计，降低了现场操作人员的工作强度，确保了系统的稳定性，降低因产品的局限性带来的能耗等问题，大大提高了辅助设备的处理能力，为我矿建设数字化矿山添砖加瓦。
目录目录 (3)摘要 (4)第一章绪言 (5)第二章浮球液位控制装置 (6)2.1浮球液位控制装置的概念 (6)2.2传统液位控制装置简介 (6)2.2.1 直接接触式 (6)2.2.2 非接触式的液位开关 (7)2.2.3传统式液位装置的缺点 (7)2.3 浮球液位装置的改进 (7)2.3.1改进的方法 (7)2.3.2 改进后的特点 (8)第三章改造的可行性研究 (8)3.1 现场设备参数测定 (8)3.2 可行性讨论 (9)3.3 开停车时间计算 (10)3.4 改造后成果 (11)第四章结论 (11)参考文献 (12)摘要大红山铜矿选厂为用水量较大，每天用水量在3000吨左右，回水池、矿浆池等较多，如果每个点都要人员监控，不符合矿山的管理理念，同时也加大了人员成本的投入，无利于企业的发展，因此，采用各种监控装置、液位控制装置等先进技术来实现实时监控是企业进步的必要路径，也是企业节约成本的一个有效途径。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浮球液位控制装置改进研究单位：玉溪矿业有限公司大红山铜矿作者：**前言浮球液位控制装置实际上是应用较成熟的对液位调节起到控制作用的集成控制系统，也是矿山大量使用的较为普遍的液位控制装置，近年来液位控制系统取得了很大的进步，出现了许多新型的液位控制仪，如超生波液位计、雷达液位计、光电液位开关等，这些控制的出现大大提高了控制系统的精度，实现了控制系统的多样性。
随着科学技术的不断提高，人们对液位控制系统的要求也越来越高，特别是高精度、人性化的液位控制系统是国内液位控制系统发展的必然趋势，也是矿山发展的必要条件。
上述产品在现场使用的过程中，也会出现多种问题。
如测量不准确、信号不稳定、受现场环境限制等情况，无法合理充分的发挥出其应该的水平。
本文就阐述了我厂根据实际情况，应用现有的设备进行升级改造的浮球液位控制系统，主要目的是为了确保浮球液位装置的稳定性，有效挺高浮球液位装置的利用效率，，通过本次的设计，降低了现场操作人员的工作强度，确保了系统的稳定性，降低因产品的局限性带来的能耗等问题，大大提高了辅助设备的处理能力，为我矿建设数字化矿山添砖加瓦。
目录摘要 (4)第一章绪言 (5)第二章浮球液位控制装置 (6)2.1浮球液位控制装置的概念 (6)2.2传统液位控制装置简介 (6)2.2.1 直接接触式 (6)2.2.2 非接触式的液位开关 (7)2.2.3传统式液位装置的缺点 (7)2.3 浮球液位装置的改进 (7)2.3.1改进的方法 (7)2.3.2 改进后的特点 (8)第三章改造的可行性研究 (8)3.1 现场设备参数测定 (8)3.2 可行性讨论 (9)3.3 开停车时间计算 (10)3.4 改造后成果 (11)第四章结论 (11)参考文献 (12)摘要大红山铜矿选厂为用水量较大，每天用水量在3000吨左右，回水池、矿浆池等较多，如果每个点都要人员监控，不符合矿山的管理理念，同时也加大了人员成本的投入，无利于企业的发展，因此，采用各种监控装置、液位控制装置等先进技术来实现实时监控是企业进步的必要路径，也是企业节约成本的一个有效途径。
本文结合生产现场的实际情况，为了解决浮球液位控制装置不稳定等问题，介绍了液位控制原理，它是通过浮球液位装置、延时继电器、交流接触器等项组合的方法，通过浮球检测液面高低信号转换成开关数字信号，然后在控制电路和驱动电路的作用下实现对水位的自动控制和故障报警，并通过延时继电器控制设备运转时间。
该电路具有简单、经济、稳定可靠，容易实现的特点。
有效解决由于水位波动较大，操作人员离岗位较远等原因造成的浮球液位控制器频繁启动或长时间运转的问题。
关键词：浮球液位控制；延时继电；降低能耗；第一章绪言在矿山发展的过程中，各种感应(测)器的发明与使用大幅地降低了我们工人的劳动强度，也进一步节约了人工投入成本。
工业生产中污水泵池内、清水泵池便是利用浮球开关水位控制的最好例子。
浮球式水位控制器的原理不但很简单且材料也很低廉，但利用浮球开关所做的水位控制器也有缺点，其浮球连杆的支点常故障且容易生锈腐蚀，或者浮球经常被矿浆埋死，无法正常启动，或因液面波动较大导致浮球开关频繁开停等。
为解决这些问题，工业已制作出红外线式、投入感应式、接近开关式、超音波式等水位控制电路系统；化学工厂，钢铁工厂、面粉工厂、饲料工厂、水泥工厂等工业可用使得生产得以自动化。
本文主要目的在于结合现场实际问题，利用选厂现有资源，结合科学理论，自行制作安装的液位控制系统，使现场通过浮球液位装置，调整电机开停机时间，稳定液面液位，以达成提高电机工作效率的目的。
经过制作安装调试系统后，可以深入的了解现场工作流程，各系统地工作原理，从而更好地调节液位高度，提高工作效率。
随着工业控制的不断发展及自动化水平的不断提高,各行各业为了提高设备的利用率,降低职工的劳动强度及生产成本,大力引进自动化控制系统,浮球液位控制系统也随着工业自动化的大幅提高而广受欢迎,并已逐步投入到日常大生产工作中。
随着工作节奏的变快,工作效率不断提高,原有的靠工作人员亲力亲为的监控手段正在逐步退出历史舞台,采用信息化,集控化已经成为现代企业提高工作效率不可或缺的重要手段之一。
第二章浮球液位控制装置2.1浮球液位控制装置的概念全自动水位控制器其工作原理是通过水面的水位自动控制水泵的工作状态。
即：当水位达预先设定的上限时，水泵自动关闭，而当水位达到预先设定的下限时，自动启动水泵，一直到水位升高到上限时水泵停止运转。
这可保持一定的水位，同时达到无人操作的目的。
2.2传统液位控制装置简介传统的液位控制方式有很多，例如最原始的浮球液位控制器还有超生波液位计、雷达液位计、光电液位开关等，这些设备主要分为直接接触式和非接触式两种。
2.2.1 直接接触式浮球开关来控制液位一种是带着大金属球的浮球开关，浸在液体中时浮力大，可以控制两个液位，比如液体满了，浮球因为浮力而上升，带动球阀运动，使阀门关闭，停止进水，当水少了，浮球下降，阀门打开，又再进水，如此循环。
这种方式我矿多处液体泵池内都在使用。
另一种是带干簧管的微型浮球开关，由外面的带有磁性小浮球使杆里面的干簧管闭合，从而控制液位，多数应用在清水的液位控制，一般几块钱就有交易了，但易受污物影响。
还有一种是电缆式浮球开关，该装置通过一弹性电线与水泵连接，可用于水塔、水池各种浮球开关水位高低的自动控制和缺水保护，允许接的用电器是220V,10A左右，平衡锤或弹性电线的某一固定点到浮筒间的电线长度，决定水位的高低。
这种水位开关应用广泛，价格便宜，对于一些要求不太严格的场合适用。
但存在这样的问题：有一定耐污能力，浮球易受外界杂物影响其稳定性，特别是纤维状的杂物缠绕而有失误，同一小水箱里不宜使用多个，否则会相缠绕。
使用寿命相对短些，而且多数直接接220V,存在一定的安全隐患。
2.2.2 非接触式的液位开关超声波液位控制器。
液位控制器的探头产生高频超声波脉冲耦合到容器外壁。
这个脉冲会在容器壁和液体中传播，还会被容器内表面反射回来。
通过对这种反射特性的检测和计算，就可以判断出液位是否达到了液位控制器安装的位置。
液位控制器输出继电器信号，来完成对液位的监控。
主要用于监测储罐液面，实现上下限报警或监测管道中是否有液体存在，储罐材质可以是各类金属、金属或不发泡塑料。
这种方式不受介质密度、介电常数、导电性、反射系数、压力、温度、沉淀等因素的影响，所以适用于医药，石油，化工，电力，食品等行业的各类液体液位工程控制，对于有毒的、强腐蚀危险品液体的检测，该产品更是理想的选择。
2.2.3传统式液位装置的缺点以上两种产品，在矿山生产实际的应用中存在着较大的问题，接触式价格虽然便宜但受环境影响较大，如果液面波动较大时，浮球开关将频繁开闭合，可能会导致设备起停频繁，或者因矿浆量突然加大时，将浮球埋在矿浆下面无法浮起，导致设备无法启动；非接触式产品价值较高，投入成本较大，不利于矿山现场大面积使用。
2.3 浮球液位装置的改进2.3.1改进的方法通过现场实际观测，结合生产实际情况，我们将采用浮球液位控制器、延时继电器等组合的方式，改进了接触式液位控制装置，将浮球悬挂在液位上限处，当泵池内液面上升到泵池上限时，浮球开关启动，电机启动，同时采用延时继电器对浮球开关进行互锁，即浮球开关只起到开车作用，无停车作用，待延时继电器时间结束时，设备停止转动，即延时继电器起到停车作用，这样就将浮球的开关分开，即解决了因液面波动大导致的浮球开关频繁动作的问题，也解决了因矿浆量突然加大而导致的浮球埋死的问题。
通过改进简单有效的控制了电机的运转时间，提高设备使用效率。
2.3.2 改进后的特点通过浮球液位控制装置，控制水池液面的上限，当水池液面达到指定上限时，浮球开关打开，电机运行，然后通过延时继电器进行时间设定，并对浮球开关进行互锁保护，以此控制电机停止，如此反复运行，可避免现场操作工频繁检查水位位面，减少工人的劳动强度，提高工作效率。
第三章改造的可行性研究3.1 现场设备参数测定1、液下泵参数2、电机参数3、泵池参数泵池容积：9立方米水流入量：10~25立方米/小时水输出量：50立方米/小时表3.1 泵池内水流量统计表3.2 可行性讨论通过泵池内水的流入及输出量的对比（见表3.1）可发现：1、流入水池的水量波动较大；2、设备输送能力远远大于水池内水流入量；通过表3.2可见,即使不计算水量输出,水流满水池的时间也需要20-60分钟,根据以上两表可得出,设备不必要长时间运行即可满足生产需要.但实际生产中,泵池离现场操作人员较远,生产操作人员不能时时对设备运转状态进行调整,因此安装浮球液位装置是最为方便快捷的方式,同时由于水量不稳定,造成水面波动较大,浮球开关无法正常使用,所以采用改造后的方式最为合理.只要通过合理的计算,掌握设备所需开停时间就能达到自动控制的目的.表3.2 水流入水池时间3.3 开停车时间计算水池容量为9立方米的,不计算水流出部分,水流入时间根据水流量大小,所需时间为: 0.42~ 0.9小时；将9立方木水输送完成,不计算水流入部分,所需时间为0.18小时；在1小时内,设开车时间为X小时,停车时间为Y小时计算出最为合理的开停车时间,1、以水流入量最大时计算25Y-50X=9X+Y=1得出X=0.21,Y=0.79;2、以水流入量最小时计算10Y-50X=9X+Y=1得出X=0.02，Y=0.98根据生产实际情况，为满足生产实际要求，确保水池内水位不漫出水池，开车时间设定为0.2小时，即开车时间12分钟，停车时间48分钟。
3.4 改造后成果改造前，由于水量不稳定，液面波动大，操作人员离岗位较远，无法准确控制开停机时间，因此只能常开设备，以确保水池内液面不漫出水池。
通过改造，既缩短了设备的运转时间，降低能耗，又提高了设备的使用寿命，同时降低了操作工的劳动强度。
1、电能消耗改善节约费用= 每次停机时间×1小时×24小时×365天×电机功率（KW）×平均电费(元/KWh) 一周期时间一周期时间=每次停车时间+每次开车时间×1×24×365×22×0.6=9.25万元节约费用= 4812+482、电机寿命改善延长电机使用寿命，降低电机维护时间，年可节约维修费用0.6万元。
3、备件消耗改善设备使用时间减少了9/10的时间，备件磨损率减低，每年可节省备件费用约1.2万元。
第四章结论通过改造，避免了液位波动大、水量变化大等情况对浮球液位控制器的影响，避免了因浮球上下浮动而导致的设备频繁启动的情况，减低设备开动频率及时间，有效地延长设备的使用时间，大大提高设备使用效率，降低能源消耗。